¿Qué es la batería aeronáutica?

La batería aeronáutica es un elemento que guarda energía en forma electroquímica, está formada por distintos componentes los cuales hacen la función de acumulador.

Elementos de una Batería Aeronáutica

Monoblock

En primer lugar tenemos una caja, la cual funciona como carcasa general de la batería aeronáutica, en el interior su diseño está compuesto por compartimentos, normalmente idénticos entre sí y relativos al número de acumuladores que tenga nuestra batería final.

Cada compartimento divisorio aloja un conjunto de acumuladores y el recipiente general aloja a un grupo de acumuladores. Esta carcasa es llamada comúnmente monoblock, esto por la variedad de compartimentos o bloques internos, diseñados para almacenar elementos acumuladores.

En la parte inferior de esa carcaza existen unas nervaduras internas las cuales tienen 2 tareas principales:

• Servir como estructura para las placas, esto por medio de elementos sobrantes llamados normalmente orejetas.
• Lograr en el fondo de la carcasa un espacio vacío en donde puedan caer los sedimentos de la materia activa de las placas cuando se encuentran en función, esta función es clave, ya que evita el peligro de generar un cortocircuito entre las placas.

La carcasa o monoblock se construye normalmente de ebonita, un polímero duro adicionado con materiales análogos los cuales ofrecen resistencia al ácido.

Placas de Baterías Aeronáuticas

Placas Positivas

Cada placa positiva debe intercalarse entre cada dos negativas debido a que las reacciones sobre las placas positivas son más potentes, tienen mayor desprendimiento de materia activa, si la reacción se realizará solamente en una de sus caras, la placa se deformaría.

Placas Negativas

Compuestas por una rejilla similar a las de la positiva, son las portadoras de la materia activa negativa normalmente compuestas por plomo y se caracterizan por ser de color gris.

Separadores

La misión del separador es impedir que exista contacto alguno entre las placas positivas y negativas.

Conectador de placas

Es llamado comúnmente puente o peine, sirve de conexión para los grupos de placas positivas y negativas, van soldadas con plomo (los que comparten polaridad), este grupo es denominado un “elemento”.

El puente o peine está compuesto por un pistón, que sobresale por uno de los orificios de la tapa del elemento. También tenemos las terminales, que servirán para conectarlo en serie con los demás elementos del conjunto, con excepción del vástago positivo del elemento de un extremo de la batería y el vástago negativo del elemento del otro extremo, estos forman las terminales de la batería.

Tapas

Están formadas por material similar al de la carcasa de la batería y su función principal es sellar la parte superior y cada uno de los compartimentos o vasos en que se han alojado los elementos o pares de grupos de placas. Las tapas tienen 3 orificios, 2 en los extremos, dan salida a los vástagos de los peines para su posterior conexión con los elementos adyacentes, y el del centro roscado, para el llenado y rellenado del elemento, así como para su mantenimiento e inspección.

Puentes de conexión

Los puentes unen en serie los elementos, están compuestos de plomo y normalmente van soldados con plomo directamente a los vástagos de los peines, uniendo el negativo de un elemento con el positivo del contiguo, el negativo de éste con el positivo del siguiente y de este modo todos los elementos de la batería, dejando aislados el positivo del elemento de un extremo y el negativo del elemento del otro extremo de la batería, los cuales constituyen los bornes de la batería.

Tapones de llenado y salida de gases

Los tapones son piezas roscadas en la parte central de la tapa de cada elemento y desempeñan las dos tareas siguientes: Con su ausencia descubren la boca de llenado de cada elemento, a través del cual se vierte el electrólito cuando la batería es nueva y se le da carga, funcionan como respiraderos y como cámaras de decantación del electrólito, son huecos, e impiden el acumulamiento de gotas.

Dispositivo Antiderrame

Las baterías aeronáuticas cuentan con tapones especiales antiderrames. En el interior del tapón hueco se aloja un dispositivo que cierra una válvula obturadora del orificio interior cuando la batería se inclina un cierto número de grados, gracias a este dispositivo se evita el derramamiento. Cuando el avión se inclina demasiado respecto a la horizontal o cuando realiza un vuelo invertido, el dispositivo antiderrame cierra automáticamente toda comunicación del elemento con el exterior, evitando el derramamiento de electrólito, y cuando de nuevo recobra la horizontal normal, se abre otra vez, permitiendo la aireación.

Normalmente se utiliza dentro del tapón una pieza de plomo troncocónica el cual al momento en que la batería esté en posición normal se apoya sobre una base mayor, en el centro de dicha base se sujeta un tirante el cual por su otro extremo está unido a la válvula, esta puede ser de forma cónica o plana. Al momento en que el tronco de cono pierde su estabilidad respecto a su base y tiende a caer de costado, el tirante tira de la válvula, cerrándola y cuando recobra el tapón la posición, regresa el tronco de cono a su estabilidad sobre la base, lo cual abre nuevamente la válvula.

Estos tapones están compuestos de un polímero en forma de goma, la cual es resistente al ácido, ajustados de forma adecuada aseguran una cerradura perfecta contra derramamientos.

Tipos de Baterías Aeronáuticas

Batería primaria: su reacción electroquímica es irreversible, una vez que la batería se ha descargado no puede volver a cargarse. Batería secundaria: su reacción electroquímica es reversible, una vez que la batería se ha descargado puede ser cargada inyectándole corriente continua desde una fuente externa. Tiene una eficiencia en un ciclo de carga y descarga entre un 70% y 80%.

Funcionamiento Básico

En general el funcionamiento de una batería, se basa en una celda electroquímica, a su vez las celdas electroquímicas tienen dos electrodos: El Ánodo y el Cátodo.

El ánodo se define como el electrodo en el que se lleva a cabo la oxidación y el cátodo donde se efectúa la reducción. Los electrodos pueden ser de cualquier material que sea un conductor eléctrico. Para completar el circuito eléctrico, las disoluciones se conectan mediante un conductor por el que pasan los cationes y aniones, comúnmente llamado “puente de sal” .

Los cationes disueltos (K+) se mueven hacia el Cátodo y los aniones (Cl-) hacia el Ánodo para que las disoluciones se neutralicen.

La corriente eléctrica fluye del ánodo al cátodo porque existe una diferencia de potencial eléctrico entre ambos electrolitos.

Características de una Batería Aeronáutica

El número de Wh puede calcularse multiplicando el valor del voltaje nominal por el número de Ah. La máxima corriente que puede entregar se especifica como un número fraccionario, por ejemplo para C=200[Ah] una de tipo C/20=10A esto significa que la batería puede entregar 10A por 20 horas.